左衛(wèi)剛

（山西管理職業(yè)學(xué)院,山西 臨汾 041051）

1 研究背景及需求

近年來隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，國內(nèi)外各大高校提出了信息化建設(shè)計劃，然而在信息化建設(shè)進(jìn)程中還存在著一些問題，如：沒有長遠(yuǎn)的建設(shè)規(guī)劃而造成的重復(fù)建設(shè)帶來的資金浪費，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一造成的信息不對稱，沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口使得系統(tǒng)間信息不能有效共享，缺乏統(tǒng)一的平臺來管理各大應(yīng)用系統(tǒng)。

通過利用信息技術(shù)對傳統(tǒng)的校園軟件環(huán)境進(jìn)行革新，使學(xué)校成為一所集教學(xué)、科研、管理、服務(wù)信息為一體的數(shù)字化高校，從而能夠滿足在校教師及職工對教學(xué)、科研、管理服務(wù)的個性化需求以及學(xué)生對在校學(xué)習(xí)和生活的個性化需求。在這個現(xiàn)代化、數(shù)字化的校園環(huán)境下，教師可以獲取大量的研究資源、教學(xué)資源等，從而通過高質(zhì)量的教科研來提高學(xué)術(shù)水平和研究能力；在校生可以通過豐富的學(xué)習(xí)資源、開闊的學(xué)習(xí)視野提高自身綜合素質(zhì)，校園網(wǎng)信息平臺的提出無疑是滿足上述需求的一個有效途徑。

2 平臺的設(shè)計與研究

2.1 總體設(shè)計

校園網(wǎng)信息平臺建設(shè)規(guī)劃，要以人為本、信息互通、數(shù)據(jù)共享，能提供及時、準(zhǔn)確、高效、隨時隨地的校園信息化服務(wù)。通過“管理化+服務(wù)化”的思路幫助學(xué)校實現(xiàn)由傳統(tǒng)教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)以管理為核心到前端以服務(wù)為核心的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)學(xué)校各類教學(xué)資源的有效整合和配置的最佳優(yōu)化。

平臺的搭建首先是在現(xiàn)有“IT基礎(chǔ)設(shè)施層”基礎(chǔ)上完成“應(yīng)用支撐層”的搭建。通過對“業(yè)務(wù)應(yīng)用”的數(shù)據(jù)整合，實現(xiàn)數(shù)字校園信息資源的共享與交換，并且支撐數(shù)字校園對信息整合基礎(chǔ)上的應(yīng)用整合與開發(fā)，實現(xiàn)WEB門戶、手機客戶端等方式的數(shù)字校園信息的“綜合服務(wù)展現(xiàn)”。同時，需要建設(shè)數(shù)字校園的“信息標(biāo)準(zhǔn)和安全運維體系”，如圖1所示：

圖1 總體架構(gòu)

2.2 信息標(biāo)準(zhǔn)

在平臺的開發(fā)過程中，信息標(biāo)準(zhǔn)的制定是信息化建設(shè)的基礎(chǔ)工程，它為后期數(shù)據(jù)規(guī)范和信息共享奠定了堅實的基礎(chǔ)。而基礎(chǔ)信息編碼在信息系統(tǒng)中使用頻率最高、影響最大，它是制定信息標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)性工作?；A(chǔ)信息編碼涉及的內(nèi)容很多，這要兼顧學(xué)校的規(guī)模、性質(zhì)、信息化程度和機構(gòu)設(shè)置等。這里著重介紹該校對于人員的編碼和二級單位的編碼。

表1 教職工類別代碼表

2.2.1 學(xué)校人員的編碼

高校人員的組成很多，其身份也較為復(fù)雜，但可以歸納為兩大類，即教師和學(xué)生。我們基礎(chǔ)編碼中的人員編碼采用十位數(shù)字的格式：YYYYCCLLLL，其中前四位YYYY定義為教職工入?；?qū)W生入學(xué)的年份；中間的兩位CC為類別編碼，用于區(qū)分其身份是教師還是學(xué)生；最后四位LLLL為流水號，此流水號按照入?；蛉雽W(xué)的年份來編寫，能足夠容納當(dāng)年的新增教工和學(xué)生，不會產(chǎn)生溢出現(xiàn)象。對教師編碼中間兩位即CC的編碼，我們結(jié)合該校實際情況，參考國家教育部頒布的《普通高等學(xué)校人員編制的試行辦法》進(jìn)行編制。

該校教職工主要分為以下幾個類別：正式在編人員、人事代理、流動編制、外聘人員、臨時員工、借調(diào)人員、其他人員等，詳細(xì)設(shè)置如表1所示：

舉例說明：2013年入校的正式在編人員的第十一位教師工號編碼為：2013010011。

2.2.2 單位編碼

單位編碼是對校內(nèi)的各個部門的編碼，其編碼結(jié)構(gòu)包括：單位編號（數(shù)字）、單位簡稱（中文）、單位簡拼（拼音）、單位全稱（中文），這4個字段都是描述單位的一種方式，在不同的業(yè)務(wù)活動中需采用不同的方式進(jìn)行描述。單位編號作為編碼的重點，反映了學(xué)校內(nèi)部各個單位之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

編碼的規(guī)范使學(xué)校內(nèi)的數(shù)據(jù)成為了一個統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)集，在不同的應(yīng)用支撐系統(tǒng)中，采用一致的單位編號來描述包括科室、系部、教研室等校內(nèi)機構(gòu)。而各個機構(gòu)的名稱、級別、隸屬上下關(guān)系、類型（教學(xué)、教輔等）等則成為其機構(gòu)的屬性。這樣一來，實體在不發(fā)生較大變化的情況下，機構(gòu)的若干調(diào)整就不會導(dǎo)致單位編號的更改，所更改的只是其中的相關(guān)屬性，比如級別、類型等。機構(gòu)屬性的變更即完成了機構(gòu)的調(diào)整，這樣就保證了各個應(yīng)用支撐系統(tǒng)中機構(gòu)管理的一致性。

根據(jù)上述信息標(biāo)準(zhǔn)的要求，本文結(jié)合國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及學(xué)校的實際要求，制定出《學(xué)院信息化數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》。該數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)作為全院范圍內(nèi)數(shù)據(jù)編碼的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，為數(shù)據(jù)交換、資源共享奠定了基礎(chǔ)，也成為數(shù)據(jù)字典，為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計做好了準(zhǔn)備。

2.3 共享數(shù)據(jù)中心平臺的設(shè)計

共享數(shù)據(jù)中心平臺是學(xué)校統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源共享互通的應(yīng)用服務(wù)平臺系統(tǒng)，校園中的各種結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)都是由共享數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行管理的。數(shù)據(jù)信息交換平臺，是學(xué)校信息化建設(shè)中實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、信息互通、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析的重要基礎(chǔ)。

《學(xué)院信息化數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》作為基礎(chǔ)，共享數(shù)據(jù)中心平臺系統(tǒng)的建設(shè)將學(xué)校的各類數(shù)據(jù)聚集整合，使校內(nèi)海量的數(shù)據(jù)在異構(gòu)信息系統(tǒng)之間的交換和共享成為現(xiàn)實。明確應(yīng)用系統(tǒng)與數(shù)據(jù)中心平臺的接口規(guī)范，遵循“誰產(chǎn)生、誰維護(hù)”的原則，有效地保證了數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確一致；建立完整的數(shù)據(jù)信息，為學(xué)校將來的決策支持系統(tǒng)積累原始的分析數(shù)據(jù)信息，在學(xué)校綜合查詢和決策支持時能夠使用；有通用的數(shù)據(jù)庫平臺，為學(xué)校后續(xù)開發(fā)的各種應(yīng)用系統(tǒng)提供支持，保證后期開發(fā)的系統(tǒng)建立在數(shù)據(jù)中心平臺上時，避免新的分散數(shù)據(jù)的產(chǎn)生,共享數(shù)據(jù)中心架構(gòu)如圖2所示。

圖2 共享數(shù)據(jù)中心架構(gòu)圖

學(xué)校內(nèi)所有的應(yīng)用支撐系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫是共享數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)抽取來源，這些數(shù)據(jù)源主要分為兩部分：一部分是學(xué)校早期已經(jīng)建立起來的應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫；另一部分是隨著信息化建設(shè)，后期需要建立的應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。而早期已經(jīng)建立的應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，因為是在共享數(shù)據(jù)中心平臺之前完成的，故其數(shù)據(jù)庫的設(shè)計不可能與共享數(shù)據(jù)中心平臺的總體設(shè)計相符合，這就需要通過工具等其他手段來完成數(shù)據(jù)集成和同步。而后期建立的各個應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫可以采用統(tǒng)一的信息標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計。

所有應(yīng)用支撐系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中在共享數(shù)據(jù)中心庫中，全部的數(shù)據(jù)在此進(jìn)行集成和同步。它向下從數(shù)據(jù)源集成數(shù)據(jù)并保持更新同步，成為各個應(yīng)用系統(tǒng)之間的共享數(shù)據(jù)通道；向上為統(tǒng)計分析服務(wù)提供數(shù)據(jù)源，將各個應(yīng)用系統(tǒng)的共享數(shù)據(jù)集成在一起。利用數(shù)據(jù)集成工具從數(shù)據(jù)源的所有應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)，按照一定規(guī)則進(jìn)行分類后再進(jìn)行存儲。除此之外，保持?jǐn)?shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)源更新的同步也是其中一項重要的功能。同步可以采用自動和手動兩種，根據(jù)數(shù)據(jù)類型不同分別對待。對于后續(xù)建立的應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)，其同步工作通過數(shù)據(jù)訪問層實現(xiàn)，通?？梢赃x擇自動同步；而對于原有應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)，我們一般利用數(shù)據(jù)同步工具使用手動同步方法進(jìn)行。

應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源不一定是相同的，因此在進(jìn)行數(shù)據(jù)集成前，要對接入的各個應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源進(jìn)行調(diào)研，確保應(yīng)用系統(tǒng)提供一定程度的數(shù)據(jù)接口。數(shù)據(jù)清洗與整合實現(xiàn)共享數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)采集和分發(fā)，被交換的所有數(shù)據(jù)信息在此可進(jìn)行抽取、清洗轉(zhuǎn)換、裝載入庫等數(shù)據(jù)交換服務(wù)，即清理冗余數(shù)據(jù)，這其實是ETL過程。

ETL的設(shè)計分為三部分：數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)的清洗轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的加載。在設(shè)計ETL的時候也是從這三部分出發(fā)。數(shù)據(jù)的抽取是從各個不同的數(shù)據(jù)源抽取到ODS（Operational Data Store）中（這個過程也可以做一些數(shù)據(jù)的清洗和轉(zhuǎn)換），在抽取的過程中需要挑選不同的抽取方法，盡可能地提高ETL的運行效率，ETL的轉(zhuǎn)換流程如圖3所示：

圖3 ETL轉(zhuǎn)換流程示意圖

關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)源在實際應(yīng)用中占大多數(shù)，這類數(shù)據(jù)的抽取一般采用以下兩種方式：第一種是全量抽取，這種抽取方式就是將數(shù)據(jù)源中的表或視圖中的數(shù)據(jù)不加任何改變地從數(shù)據(jù)庫中抽取，然后轉(zhuǎn)換成ETL工具能識別的格式。第二種是增量抽取，此種抽取只抽取最近一次抽取后表或視圖中新增和修改過的數(shù)據(jù)。因全量抽取會消耗很長的時間和較大資源，所以在實際應(yīng)用中，較多地會使用增量抽取。在增量抽取中，如何捕獲變化的數(shù)據(jù)成為了關(guān)鍵，捕獲的方法有很多種，比如建立插入、修改、刪除三個觸發(fā)器，建立觸發(fā)器方式的優(yōu)點是數(shù)據(jù)抽取的性能較高。當(dāng)數(shù)據(jù)源表中的數(shù)據(jù)發(fā)生變化，臨時表中就會記錄觸發(fā)器感應(yīng)到的變化數(shù)據(jù)，然后這些變化的數(shù)據(jù)將會被抽取出來標(biāo)記或刪除。

從數(shù)據(jù)源中抽取的數(shù)據(jù)可能存在格式不一致、輸入出錯、數(shù)據(jù)信息不夠完整等問題，從而不能完全滿足目的庫的要求，所以對抽取出的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和轉(zhuǎn)換顯得尤為重要。對數(shù)據(jù)的處理可以有兩種方式，既可以在ETL引擎中進(jìn)行，也可以利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫的特性在數(shù)據(jù)抽取過程中進(jìn)行。兩者相比，后者直接在SQL語句中進(jìn)行處理，比在ETL引擎中處理更加高效，對于SQL語句無法處理的可以交由ETL引擎處理。

對數(shù)據(jù)處理后，放入目的庫的最后一步是數(shù)據(jù)加載，我們需要根據(jù)所執(zhí)行的操作類型和所需數(shù)據(jù)量來選擇加載數(shù)據(jù)的方法。對于關(guān)系數(shù)據(jù)庫型目的庫，既可以直接使用SQL語句進(jìn)行插入、更新、刪除操作，也可以采用批量裝載方法進(jìn)行處理，例如關(guān)系數(shù)據(jù)庫特有的批量裝載工具或API。

ETL的實現(xiàn)有多種方法，常用的有三種，第一種是借助ETL工具如Oracle的OWB、SQLserver2000的DTS、SQLServer2005的SSIS服務(wù)等實現(xiàn)，第二種是SQL方式實現(xiàn)，第三種是ETL工具和SQL相結(jié)合。前兩種方法各有優(yōu)缺點，通過ETL工具可以迅速地完成ETL工程的建立，有效降低了編碼的壓力，提高開發(fā)效率，但是欠缺靈活性。SQL的方法優(yōu)點是靈活，提高ETL運行效率，但是編碼復(fù)雜，對技術(shù)要求比較高。第三種是綜合了前面兩種的優(yōu)點，極大地提高ETL的開發(fā)速度和效率。

2.4 統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺設(shè)計

學(xué)校內(nèi)應(yīng)用系統(tǒng)眾多，這就需要一個統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺對各個應(yīng)用系統(tǒng)的用戶實行集中管理。本平臺采用目錄服務(wù)來統(tǒng)一存儲各類用戶信息和各大應(yīng)用系統(tǒng)信息。

在統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺系統(tǒng)構(gòu)架中，目錄服務(wù)作為最底層的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，用于存放用戶數(shù)據(jù)和各類信息資源，它與用戶是完全隔離的，用戶只有登錄到統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)后，才能根據(jù)其用戶組策略訪問其權(quán)限內(nèi)的應(yīng)用系統(tǒng)。統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)主要包含以下三個部分：應(yīng)用系統(tǒng)注冊完成了用戶在統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺的注冊，用戶的各類信息，比如權(quán)限等信息由統(tǒng)一平臺提供；用戶認(rèn)證用于確認(rèn)用戶的身份，并控制用戶的具體訪問權(quán)限；用戶集中管理用于用戶在不同應(yīng)用系統(tǒng)間信息通信，從而實現(xiàn)不同應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)互通和信息共享。

統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺提供兩種應(yīng)用系統(tǒng)接入方式，以快速實現(xiàn)單點登錄。第一種方式是反向代理，此種接入方式為松耦合式，應(yīng)用系統(tǒng)無需過多開發(fā)，采用反向代理模塊和單點登錄認(rèn)證服務(wù)的方式對用戶信息進(jìn)行驗證，從而實現(xiàn)應(yīng)用支撐系統(tǒng)的單點登錄。第二種是采用集成插件與單點登錄認(rèn)證服務(wù)交互驗證用戶信息，這種緊耦合方式提供多種接口，通過簡單調(diào)用即可實現(xiàn)單點登錄。

3 結(jié)語

本文緊密圍繞某高校的服務(wù)及管理目標(biāo)，遵循一體化建設(shè)的原則，引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)計思想進(jìn)行平臺的總體設(shè)計；依據(jù)國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定出符合學(xué)校實際的信息化數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；共享數(shù)據(jù)中心平臺使各個應(yīng)用支撐系統(tǒng)間數(shù)據(jù)得以有效共享，冗余數(shù)據(jù)得到有效消除；統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺使得用戶的管理集中化，保證系統(tǒng)安全的同時提高工作效率。

該信息平臺能夠有效整合學(xué)校的教學(xué)環(huán)境、教育資源、科研數(shù)據(jù)和服務(wù)學(xué)生等一系列信息數(shù)據(jù)，有效實現(xiàn)各處室基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)跨部門之間信息互通，提高工作效率，體現(xiàn)人性化服務(wù)，促進(jìn)學(xué)校從管理型向服務(wù)型轉(zhuǎn)變具有重要的現(xiàn)實意義。

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